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| 一种中高体分碳化硅铝基复合材料的制备方法及其装置 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2013-11-25 08:54:18 浏览次数： |
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专利名称：一种中高体分碳化硅铝基复合材料的制备方法及其装置
专利持有人：华南理工大学
所属行业：
内容摘要：本发明公开了一种体积分数为45%～70%的中高体分碳化硅铝基复合材料的制备方法，并为该方法设计了专用保压 排气装置。本发明采用压力铸造法，选用粗、细两种不同粒径的碳化硅材料为原料，根据碳化硅体积分数的要求，按质量比为：1:0 4～4配粉并混合均匀；... |
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发明人：屈盛官,楼华山,李小强,谭幽辉
申请人：华南理工大学
申请号：CN201310151241.1
本发明公开了一种体积分数为45%～70%的中高体分碳化硅铝基复合材料的制备方法，并为该方法设计了专用保压/排气装置。本发明采用压力铸造法，选用两种不同粒径的碳化硅材料作为制备碳化硅铝基复合材料的原料，制备方法具体步骤及其工艺条件如下：步骤一：备料要求碳化硅纯度大于99.6%，颗粒粒径分布的离散度在0.8～1.2之间，颗粒表面干净无油污；采用两种不同粒径的碳化硅材料混合而成的混合粉为原料，所述两种不同粒径的碳化硅材料是指：一种粗颗粒碳化硅与一种细颗粒碳化硅，根据碳化硅体积分数的要求，粗颗粒碳化硅与细颗粒碳化硅按质量比为：1:0.4～4配粉并混合均匀，所述粗颗粒碳化硅的平均粒径选用规格如下：58mm、45mm，细颗粒碳化硅的平均粒径选用规格如下：6.5mm、2.6mm；两种不同粒径的粗细颗粒碳化硅配粉方式为：58mm与6.5mm；45mm与2.6mm；步骤二：制备碳化硅多孔骨架将两种不同粒径的碳化硅材料混合粉倒入石墨模具，根据碳化硅体积分数的要求，选用0.1～15MPa压强，将碳化硅材料压制成型，成型后至少保压15分钟，随后将碳化硅成型件放入高温炉中，至少加热至1600℃，并至少保温2小时，高温炉冷却后，脱模，即可获得碳化硅多孔骨架；步骤三：碳化硅铝基复合材料的制备（1）对碳化硅多孔骨架进行检查与测试，选用满足以下条件的碳化硅多孔骨架：外形完整、无裂纹，内部无气孔、无裂纹，碳化硅体积分数α与显气孔率ψ之和大于等于95%，抗压强度σ≥7Mpa；（2）将满足上述要求的碳化硅多孔骨架装入石墨底板顶部的阶梯孔中，直至与石墨底板接触，随后将安装有碳化硅多孔骨架的石墨底板压入凹模底部的配合孔中，直至石墨底板与配合孔上方的圆环紧密接触；（3）凹模连同凹模内的碳化硅多孔骨架一同预热到至少650℃后，将熔融的铝液倒入凹模，随后开动压力机，将粘着石墨隔离块的凸模压入凹模的型腔内，压入凹模型腔内的石墨隔离块将压力传递给铝液，铝液受压后随即向将碳化硅多孔骨架浸渗，附着在碳化硅颗粒之间的气体，一部分上浮而排出；一部分随着铝液的浸渗而被挤压向下排出，向下排出的气体穿过石墨底板的排气孔，经由缓冲孔排出凹模，从缓冲孔流出的铝液，接触压力机工作台后被冷却，冷凝而把石墨底板的排气孔堵塞，剩余的气体被压缩至石墨底板顶部的阶梯孔内，继续对铝液施加压力直至冷却，然后脱模，即获得碳化硅体积分数为45%～70%范围内的碳化硅铝基复合材料。
本发明装置能合理的控制铝液浸渗压力，有效地避免了产生铝带等缺陷；采用本发明实现了中高体分碳化硅铝基复合材料的微观组织晶粒均匀、接近全致密和性能稳定，并且方法简单、便捷，装置结构合理，易于产业化。
http://www.fentijs.com/uploadfile/2013/1125/20131125090144907.pdf
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